太阳能的成本持续下降，所以越来越多的人采用太阳能也就不足为奇了。

然而，屋顶太阳能的快速增长已经导致许多电力公司试图踩刹车。一些人已经游说改变净计量政策，该政策将消费者产生的过剩太阳能发电记为信用。这有道理吗?

太阳能计量网的工作原理类似于银行账户。你将白天系统产生的未使用能量(千瓦时)“储存”到电网中——也就是说，在你的太阳能电池板产生的能量超过你的家庭消耗的时间。然后你在晚上或当你的系统没有产生足够的电力时“收回”能量。

也像一个银行账户，你储存的能量不只是坐在保险库里;其他需要电力的公用事业客户在存款时使用您多余的太阳能。当你提取能量时，它由发电厂为你产生。

尽管这个过程听起来很简单，但它在电力行业内引发了巨大的争论。

电力行业提出了一个很有吸引力的论点，即公用事业公司应该向净计量客户收取所有这些能源的存款和提取费用。例如，明尼苏达州众议员帕特·加罗法洛(Pat Garofalo)在推动对电价计量法的改革时表示，太阳能用户“能够免费使用电网，这意味着其他消费者将面临更高的电价。”

在争论的另一方，有一个令人信服的案例表明，公用事业公司应该让太阳能客户免费使用电网，甚至公用事业公司应该为太阳能客户提供激励措施。毕竟，光伏系统在长时间阳光充足的夏季发电量最大，而此时电力需求旺盛，发电成本较高。因此，根据这一论点，白天储存在电网上的多余太阳能发电比夜间提取的电力更有价值。

那么，哪种逻辑更有说服力呢?净额计量是一项累赘的要求还是对每个人都有利?

去年，我听中西部一家公用事业公司的总统谈论太阳能带来的负担，他的逻辑似乎很好。因此，我查看了由我自己的屋顶太阳能电池板自动收集的电力生产数据，并将其与我所支付的高峰和非高峰电价进行了比较。然后，我决定系统地深入研究我家乡宾夕法尼亚州一大片地区的数据，做一个更科学的分析——结果让我大吃一惊。

不同电价

宾夕法尼亚州的电力市场不受管制，公用事业公司只能分配电力，而不是生产电力。大多数客户选择并向独立的供应商支付从发电厂发电的费用。当客户没有做出这样的选择时，公用事业公司将购买批发电力——公用事业公司支付给发电公司的成本——然后以零售价格将这些电力转售给消费者。

在电力需求旺盛的时期，批发市场上的电力价格会上涨。它甚至可以在同一天或一周内上涨超过1000%。

公用事业公司和电力供应商每天预测所有客户所需的电量，以便电力可以生产、购买并接入电网。例如，一个非常炎热的夏天，将需要更多的能量来满足高空调负荷。利用短期天气预报，人们还可以预测太阳能对未来市场总电力需求的影响。

我查看了匹兹堡地区未来一天能源批发市场的小时价格数据。然后我查看了同一地区许多光伏阵列的太阳能生产数据。

利用这些数据和一些关于太阳能用户何时使用电力的假设，我发现在夜间或恶劣天气时，存入电网的电力批发价格比从电网中撤出的电力批发价格高出20%。换句话说，太阳能可以让供应商和公用事业公司实现节约并提高利润率，即使太阳能客户总体上购买的电力减少了。

太阳能的真正价值?

但我们如何量化太阳能的全部价值呢?最好的方法是分析尚未被市场定价的太阳能的影响。

首先，我们假设给定需求的价格保持不变。然后创建一个场景或模型，在这个场景或模型中，大量的太阳能被放置在电网上。这将显著降低当前白天的电力需求，并相应降低白天的电价。

例如，根据2013年的数据，如果宾夕法尼亚州所有电力的5%由太阳能提供，根据我的研究，一家公用事业公司及其相关电力供应商每年将为该地区的60万客户节省6,000万美元。(5%的太阳能对宾夕法尼亚州来说是相当大的数量，目前该州太阳能提供约0.1%的电力。)与此同时，公用事业公司和供应商的零售收入将减少4500万美元，因为太阳能客户将不再支付那么多的电费。令人惊讶的是，节省下来的钱比损失的收入还要多。

根据我的计算，对于一个典型的公用事业公司或供应商来说，每位客户每年可节省25美元。这是为每个客户节省，而不仅仅是太阳能客户。少数太阳能客户将负责降低所有客户的电力成本。

这些节省只是基于发电。在电力分配方面还有其他类似的节省，但我还没有谈到。正如当需求高时，发电成本更高，当需求高时，配电成本也更高。事实上，有时它的成本会高得多，以至于公用事业公司愿意付钱给不用电的客户。

我要强调的是，即使有太阳能，我们也需要公用设施和发电机。总有需要支持的基础设施，因此公用事业和发电机需要保持可靠的收入来源。然而，只要太阳能节约的成本大于减少的收入，电力行业就应该没有问题。事实上，电力行业可以将这些额外的利润进行再投资，使基础设施更适合使用更多的太阳能。

太阳能能否拯救?

如果太阳能在全国范围内被采用到5%、10%，甚至更高的水平，消费者将需要重新考虑他们的用电。现在，许多州的监管机构都制定了政策，鼓励客户在高峰时段降低用电，将用电时段转移到晚上。消费者将被鼓励将用电时间转移到上午晚些时候和中午，而不是将用电时间转移到夜间。

在白天，电力不是最贵的，而是最便宜的。到那时，发电厂和公用事业公司就会有新的抱怨:“太阳能只在白天提供价值最低的能源，我们必须在夜间以很高的价格把电还给这些客户——多么不公平!”

当那一天到来时，需要提醒发电机和公用事业公司，如果没有太阳能，他们白天的成本将会高得离谱，如果没有太阳能，甚至夜间的成本也会更高。

Richard Flarend是宾夕法尼亚州立大学的物理学副教授。本专栏最初发表于谈话的内容。